UNA VÁLVULA MEZCLADORA. ACCIONADA HIDRÁULICAMENTE
Campo de la Invención Esta invención se refiere, generalmente, a una válvula mezcladora integral, accionada hidráulicamente, para su uso más ventajosamente en conjunto con un sistema de control electrónico, para regular la temperatura de mezcla de fluidos de suministro, calientes y fríos.
Antecedentes de la Invención En años recientes, el uso de sistemas de control electrónico en accesorios sanitarios ha llegado a ser crecientemente popular. Un impedimento al uso aún más amplio se cree se debe principalmente al mayor costo, en comparación con los accesorios básicos de tipo mecánico, actualmente disponibles. Aunque los sistemas de control electrónico pueden suministrar características convenientes, el costo y complejidad de su instalación tiende a ser el mayor inconveniente que impide su aceptación y uso completos. La instalación de accesorios sanitarios estándar, operados manualmente, requiere sólo los servicios de un plomero, en tanto la instalación del sistema de control electrónico debe incluir el costo de la mano de obra para el alambrado de potencia de la línea eléctrica, necesario para operar el impulsor de mezcla y los controles electrónicos.
Otro factor que contribuye al costo de la instalación de un sistema de control electrónico es los diversos componentes separados que se deben instalar. Las válvulas mezcladoras, presentemente usadas para el control de la temperatura de la mezcla de fluidos de suministro calientes y fríos, han tenido muchas diferentes configuraciones y se instalan frecuentemente en los accesorios sanitarios, tal como duchas y grifos de agua para las manos. Las válvulas mezcladoras consisten generalmente de dos elementos, el elemento de mezcla, para mezclar los fluidos y un impulsor, de modo que el medio de mezcla pueda variar las proporciones del fluido caliente y frío, para obtener la temperatura de mezcla deseada. Ambos de los elementos anteriores se encuentran en una gran variedad de formas, por ejemplo, motores eléctricos o solenoides, en combinación con válvulas de disco de movimiento vertical, válvulas de compuerta, etc. Actualmente, el impulsor de tipo motor eléctrico, para las proporciones de la mezcla y el control de la temperatura, parece ser el más ampliamente usado. Aunque el impulsor del motor eléctrico tiene varias características convenientes, tal como fuerzas de impulso adecuadas y la capacidad del control de precisión, inherentemente tiene varias deficiencias para su uso como un impulsor de la válvula mezcladora. Estas deficiencias son principalmente: un consumo de energía eléctrica relativamente alto, en especial cuando el motor eléctrico debe mover a los elementos de mezcla desde las posiciones extremas de caliente a frío, frío a caliente, y para otos ajustes de operación, los cuales puedan requerir un tiempo de operación significante. En algunos sistemas de control, para suministrar una respuesta de mezcla variable, el impulsor del motor eléctrico puede requerir relevadores u otros controles de la velocidad que pudieran agregar complejidad extra. Otra objeción al impulsor del motor eléctrico es que necesita un sello del fluido al aire exterior, para separarlo del fluido del mecanismo de mezcla. Puesto que éste es un sello móvil o dinámico, se somete al desgaste y a fugas eventuales. Como este tipo de sello también necesita suficientes fuerzas de compresión para impedir el escape del fluido, se presentan torsiones suficientes y consumo bajo de energía que pueden también presentar problemas. El sello del fluido al aire, además, a menudo se somete a pequeños escurrimientos pasando el sello, donde los minerales disueltos del fluido precipitan y pueden causar el trabado del árbol del motor. El montaje del motor es otra dificultad. Si el árbol del motor no está alineado apropiadamente con el ello, el movimiento excéntrico del árbol con respecto al sello puede ocurrir, produciendo requisitos de torsión excesiva del motor, trabado del árbol y cargas irregulares en el sello, que causan el escape prematuro del fluido. Puesto que los motores eléctricos pequeños para estas aplicaciones tienen velocidades de rotación muy elevadas, ellos deben ser equipados con unidades engranadas de reducción de velocidad, para suministrar la torsión de operación adecuada y una reducción adecuada de la velocidad, para operar el mecanismo de mezcla. Debido a la alta relación de engranaje, algunos recursos deben ser usados para impedir que el árbol de salida de reducción de velocidad llegue a una condición de torsión excesiva, que pudiera resultar en una ruptura del engranaje de reducción de la velocidad. Para superar este problema, el motor eléctrico necesita un embrague de deslizamiento, un mecanismo de viaje extra u otro recurso para proteger del daño al elemento de reducción de velocidad. Todos estos factores agregan complejidad al impulsor del motor o al mecanismo de mezcla de válvula. Como un ejemplo, cuando el motor opera un- mecanismo de mezcla, de tipo de válvula de movimiento vertical, y la barra es impulsada a su posición asentada, un aumento abrupto de la fuerza ocurre, que puede producir tensiones extra en los engranajes de reducción de velocidad, a no ser que se usen algunos recursos para absorber o desviar el aumento de fuerza repentina a los engranajes. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es eliminar la necesidad de los sellos, antes mencionados, y las complejidades del motor eléctrico. Para lograr estos objetos, se emplea un impulsor hidráulico y uno de tales impulsores de la técnica anterior se muestran en la patente de E.U.A., No. 3,561, 481 de John F. Toplan, que se expidió el 9 de febrero de 1971. Otro objeto de esta invención es suministrar una sola válvula empacada integrada, adecuada para su uso en varios sistemas de control electrónicos. Este solo paquete integrado proporcionará a los diseñadores y fabricantes del sistema de control electrónico con los herrajes básicos para la mezcla del agua y sus sistemas de control. Aún otro objeto de esta invención es suministrar una válvula mezcladora, la cual pueda ser operada con requisitos de energía eléctrica muy bajos. Estos requisitos de operación de energía eléctrica baja son la capacidad de una válvula mezcladora para operar por períodos prolongados con baterías fácilmente disponibles, Esta capacidad tiene la ventaja de eliminar el costo de un electricista para el aislamiento de la energía eléctrica, como se necesita en una válvula mezcladora con energía de línea. Además, la válvula con energía de baterías tiene la ventaja de ser operable aún cuando ocurra una interrupción general de la energía eléctrica .
Compendio de la Invención Para cumplir con los objetivos antes señalados, se ha descubierto, sorprendentemente, una combinación de válvula mezcladora, que suministra un solo paquete integrado con los siguientes elementos, que tienen requisitos de bajo consumo de energía: (1) un elemento de arranque y detención del flujo, operado eléctricamente; (2) un elemento mezclador de fluidos, caliente y frío; y (3) un impulsor, controlado eléctricamente, para operar el elemento mezclador. Opcionalmente, el paquete integrado puede incluir: (a) un sensor de temperatura, que transmite las señales eléctricas, en respuesta a la temperatura de mezcla del fluido, (b) un dispositivo de control del régimen del volumen del fluido de mezcla, que cumple con la normas de conservación del agua, que limitan el régimen de flujo máximo en un amplio intervalo de presión de suministro de agua, (c) un dispositivo de equilibrio de la presión mecánica, que mantiene una presión del fluido relativamente igual en los pasajes de entrada del elemento mezclador del agua, en respuesta a las oscilaciones de presión en los suministros de agua, fría y caliente, y (d) una válvula de retención del flujo posterior en los pasajes de entrada de la válvula del fluido, frío y caliente. En un aspecto, la válvula de la invención comprende un sensor de temperatura, para transmitir señales en respuesta a las variaciones de temperatura del agua que fluye desde un nivel establecido previamente y una cámara principal, que tiene entradas del agua, fría y caliente; un miembro resiliente, para dividir la cámara principal en una cámara de control y una cámara mezcladora; una salida para descargar el agua mezclada, caliente y fría, este sensor se asocia con la salida; dos pasajes de control, uno que conecta la cámara de control con el costado de salida de la cámara mezcladora y el otro que conecta la cámara de control con el costado de entrada de la cámara mezcladora; recursos de mezcla internos, que responden al movimiento del miembro resiliente; y, una válvula de solenoide, operada por pulsos, de voltaje bajo, asociada con cada pasaje de control, cada válvula de pulsos es sensible a las señales desde el sensor, para controlar la presión del agua en el pasaje asociado respectivo, por lo cual impulsa el movimiento del miembro resiliente y el elemento mezclador interno para cambiar las proporciones del agua caliente y fría. Con el fin de cumplir con los requisitos de energía eléctrica baja, para asegurar la vida adecuada de la batería, en una modalidad de la invención, se emplean válvulas de solenoide de trabado magnético. El uso de estos tipos de válvula suministra un ahorro significante de energía en que solamente se requieren pulsos eléctricos de conectado-desconectado de milisegundos, para operar el mecanismo mezclador a través del intervalo de operación completo. Esto está en contraste a una válvula operada con motor eléctrico que debe ser energizada continuamente, conforme se mueve a través de su intervalo de operación completo y asi consume cantidades, considerablemente más grandes, de energia eléctrica. Igualmente, en otro aspecto de la invención, se reducen al mínimo los requisitos de la energía eléctrica por el uso de válvulas de pestillo, para las operaciones principales de arranque y detención del fluido, puesto que ellas requieren sólo milisegundos de energía eléctrica para realizar estas funciones. La separación del elemento mezclador y el elemento principal de arranque y detención del flujo, también hace posible que la sección de mezcla retenga su posición de punto de ajuste, cuando el flujo principal es arrancado y detenido frecuentemente. Las válvulas de arranque / detención para la función del flujo también elimina la necesidad de un sello hermético a fugas para el mecanismo mezclador en el cierre y así ayuda a la simplicidad, conflabilidad y disminuye los requisitos de la fuerza de operación de la sección de mezcla para también disminuir el consumo de energía eléctrica. En aún otro aspecto de la invención, para reducir más los requisitos de energía eléctrica de la válvula mezcladora, se puede agregar una válvula de equilibrio de presión como otra modalidad del paquete de la válvula mezcladora. El propósito de la válvula de equilibrio es minimizar la magnitud de las fluctuaciones de la presión, que pudieran causar un cambio del ajuste de la temperatura de mezcla y la eliminación o reducción de estas fluctuaciones por la válvula de equilibrio reduce la necesidad para que el mecanismo mezclador sea accionado eléctricamente para volver a ganar su temperatura del punto de ajuste. De esta manera, la válvula de equilibrio reduce significantemente el uso de la energía eléctrica. De otra manera, la válvula de equilibrio permite también ahorros de energía ulteriores, suministrando presiones igualadas a los pasajes de entrada de agua caliente y fría del mecanismo de mezcla. Estas presiones igualadas suministran esencialmente un equilibrio de fuerza a través de un mecanismo mezclador de presión no equilibrada, para permitir la acción de este mecanismo para operar con fuerzas mínimas y energía eléctrica mínima. La válvula de la presente invención es provista con un elemento de caída de presión, el cual se puede caracterizar como la fricción interna en la cámara principal de la válvula, que resulta del diseño particular de la válvula, es , decir, la válvula debe ser diseñada con suficiente caída de presión a través de la misma, de manera que un diferencial de fuerza adecuada esté disponible a través de los pasajes de control para mover el miembro móvil hidráulicamente . Desde el punto de pista de la energía eléctrica, el sensor de la temperatura puede ser diseñado fácilmente en un sistema de control electrónico para el consumo mínimo de la energía y, por lo tanto, la reducción de su consumo de energía no es un objeto de esta invención. Otros elementos que componen el paquete de la válvula mezcladora, tal como las válvulas de control del régimen del flujo y las válvulas de retención del flujo posterior, son completamente mecánicos y, por lo tanto, no consumen . energía eléctrica. Aunque la presente invención se enfoca primariamente en el control electrónico total, la válvula de mezcla puede también utilizar un sensor de temperatura de tipo mecánico y el impulsor de control, tal como un tipo bimetálico u otras alternativas a las válvulas de control accionadas eléctricamente y al sensor electrónico. En estas aplicaciones, la válvula mezcladora para una sola temperatura de mezcla nominal, que permite que el sistema de control electrónico sea simplificado grandemente, ya que no necesita controlar la temperatura de mezcla, puede sólo proporcionar el control de conectado / desconectado del flujo principal a través de la válvula de mezcla. Obviamente, estos sistemas son bajos en costo y se aplican en sistemas donde algo de control del sistema electrónico es deseado, pero no el grado donde las temperaturas de mezcla pueden variar continuamente. Estos sistemas son limitados ordinariamente a aplicaciones comerciales de grifos para el lavado de las manos, pero tienen aún muchas aplicaciones e intereses. Por lo tanto, combinando los componentes que consumen menor energía, el uso de dispositivos mecánicos para disminuir los requisitos de operación de energía del mecanismo de mezcla, y la reducción de accionamiento debido a las fluctuaciones de presión, se ha suministrado un elemento para lograr un conjunto de válvula de mezcla con consumo de energía muy bajo, para un sistema práctico de mezcla de fluido, caliente y frío, electrónico, con energía de baterías. Aunque un objetivo básico de esta invención es suministrar un paquete de válvula mezcladora para el consumo bajo de energía eléctrico, como se describió anteriormente, y adecuado para la operación con energía de batería, la combinación de todos o parte de los elementos puede también ser realizada en aplicaciones donde se prefiere o requiere la energía de línea de utilidad suministrada. Por lo tanto, la invención no se limita a los dispositivos con energía de batería .
Descripción de los Dibujos La invención se comprenderá más fácilmente de una lectura de la siguiente especificación y con referencia a los dibujos acompañantes, que forman parte de la misma, en que se muestra un ejemplo de la invención, y en los cuales: la Figura 1 es un diagrama de bloques de la invención, que ilustra los elementos de un conjunto de válvula mezcladora integrado, para su uso en un sistema de control electrónico; la Figura 2 es una modalidad de la invención que incorpora un mecanismo de mezcla equilibrado, de movimiento vertical, válvulas de control de temperatura y un impulsor de diafragma; la Figura 3 es una modalidad de la invención, que incorpora un dispositivo de calda de presión, cargado por resorte, dispuesto en la salida de la modalidad de la Figura 2; y la Figura 4 es otra modalidad de la invención, que incorpora un mecanismo mezclador de disco rotatorio, válvulas de control de temperatura y un impulsor doble de diafragma.
Descripción de una Modalidad Preferida El paquete de válvula mezcladora integrado de la presente invención puede ser suministrado en una gran variedad de opciones, desde el mecanismo básico de mezcla y su impulsor, a todas las modalidades disponibles. Puesto que el paquete contiene los sensores esenciales, los impulsores, mecanismos y controles eléctricos, el sistema electrónico puede ser diseñado acerca de estos elementos básicos. Además, un alto grado de control de calidad se logra, puesto que los componentes integrados dentro de esta válvula mezcladora se suministran uniformemente en una sola instalación de fabricación de fuente. Esta uniformidad de los elementos de la válvula mezcladora proporciona a los diseñadores del control electrónico con el herraje operacional conocido y ayuda a asegurar el funcionamiento apropiado de todo el sistema de control, que conoce que los componentes de la válvula mezcladora integrada cumplen con las especificaciones con las cuales se diseñaron los sistemas de control electrónicos. En contraste, en un sistema de control electrónico, donde la válvula mezcladora no es un paquete integral, como aquí se describe, y varios elementos se instalan separadamente, existe una probabilidad mucho mayor para usar componentes substitutos. Esto puede resultar en un sistema inferior o propenso a fallas. Además, por el uso de un paquete integrado de los componentes del sistema básico, se logran ahorros considerables del costo de la instalación sobre la instalación de componentes separados. Aunque el paquete de la válvula mezcladora ofrece las necesidades principales de un sistema básico de control electrónico, sensores adicionales, válvulas, etc., que deben ser necesarias ara las características adicionales al control básico de la válvula mezcladora pueden ser agregadas a cualquier instalación, según sea deseado o necesario. Similarmente, el paquete de la válvula mezcladora puede ser suministrado con los componentes mínimos, según sea necesario en el diseño del sistema electrónico. Haciendo referencia primero a la Figura 1, el diagrama de bloques ilustra generalmente las características de la invención, que son una combinación de los elementos de control y de válvula, para formar un conjunto, generalmente indicado en 10, y en combinación con la válvula 11 de mezcla, un impulsor 12 de la válvula de mezcla, con un miembro 13 de conexión para operar la válvula 11 de mezcla, una válvula 14 operada eléctricamente, dispuesta entre los pasajes, 15 y 16, de control del fluido, que se conectan al pasaje 17 de salida de la válvula 11 de mezcla, y un impulsor 12. Otra válvula 18, operada eléctricamente, se dispone entre los pasajes, 19 y 20, del control de fluido, que se conectan con el impulsor 12 y el pasaje 17 de salida de la válvula 11 de mezcla. El pasaje 20 de control se conecta al pasaje 17 de salida corriente arriba del pasaje 16 de control, para suministrar la caída de presión necesaria para operar el impulsor 12. El orificio 21 se coloca entre la conexión del pasaje 20 de control y la conexión del pasaje 16 de control, para suministrar una caída de presión adicional, si fuera necesario, para operar el impulsor 12. Igualmente, en comunicación con el pasaje 17 de salida está un control 22 del régimen de flujo, un sensor 23 de la temperatura del fluido, capaz de transmitir las señales eléctricas con los cambios de la temperatura del fluido, y una válvula 24, operable eléctricamente, que permite e impide el flujo a través de la misma, y una puerta 25 de salida del conjunto 10. Este conjunto 10 también comprende una válvula 26 de equilibrio con las entradas 27 y 28 y las salidas 29 y 30, una válvula 31 de prevención del flujo posterior se dispone entre la puerta 33 de entrada del conjunto y la entrada 27 de la válvula de equilibrio, y una válvula 32 de prevención del flujo posterior se dispone entre la puerta 34 de entrada del conjunto y la entrada 28 de la válvula de equilibrio. El suministro de fluidos de diferentes temperaturas a las puertas, 3 y 33, de entrada, permite que el flujo del fluido desde la puerta 34 de entrada, a través de la válvula 32 de prevención del flujo posterior, a través de la entrada 28 de la válvula de equilibrio y la salida 30 en la válvula 11 de mezcla, similarmente, el fluido suministrado a la puerta 33 de entrada, fluye a través de la válvula 31 de prevención del flujo posterior, a través de la entrada 27 de la válvula de equilibrio dentro de la válvula 26 de equilibrio y su salida 29 en la válvula 11 de mezcla. Los fluidos suministrados a las puertas, 33 y 34, de entrada, que llegan a la válvula 11 de mezcla, como se describió, fluyen desde la válvula 11 de mezcla como una mezcla dentro del pasaje 17 de salida, a través del control 22 del régimen de flujo, a un sensor 23 de temperatura, a través de la válvula 24 abierta eléctricamente, y luego a la puerta 25 de salida del conjunto, a una conexión de baño de regadera o accesorio para el lavado de las manos. La válvula 26 de equilibrio suministra el equilibrio de presiones entre los pasajes 29 y 30, cuando las presiones de suministro en las entradas 33 y 34 fluctúan para suministrar una mezcla no equilibrada y asi suministran el control de la temperatura de la mezcla en el pasaje 17 de salida. Las válvulas, 31 y 32, de prevención del flujo posterior impiden el flujo interno a través de la válvula 11 de mezcla, cuando las presiones de suministro en las entradas 33 y 34 sufren diferencias de presión. Otros aspectos o aspectos más detallados de las válvulas, 31 y 32, de prevención del flujo posterior, la válvula 26 de equilibrio, el control 22 de flujo, el sensor 23 de temperatura y la válvula 24 de cierre están disponibles comercialmente y son bien conocidos por aquellos familiarizados en la técnica, y no necesitan una explicación ulterior.
En la Figura 1, la válvula 11 de mezcla, a través del elemento de mezcla interno, es operada por un impulsor 12 hidráulico, por medio del miembro 13 de conexión, que proporciona los dos fluidos de entrada de temperaturas diferentes, 29 y 30, y a un pasaje 17 de descarga de la mezcla. Conforme el flujo de mezcla pasa a través del pasaje 17, se genera una caída de presión entre el pasaje 20 de control, corriente arriba, y un pasaje 16, corriente abajo, por el elemento de caída de presión interna. La diferencial de presión, así creada, entre el pasaje 20 y 16 de control se aplica a una presión sensible al impulsor 12 hidráulico por la válvula 14 ó 18 de control de abertura y mueve así el elemento de mezcla a través del miembro 13 de conexión para el suministro de fluidos calientes y fríos, de acuerdo con la temperatura deseada de la mezcla del fluido en el pasaje 17, y conforme se detecta por el sensor 23 de temperatura. El cierre de las válvulas, 14 y 18, de control remueve las presiones diferenciales de impulso a través del impulsor 12 hidráulico y así fija la posición del elemento de mezcla y la temperatura del flujo de mezcla. Los pulsos variables de milisegundos, para abrir y cerrar las válvulas de control, 14 y 18, mueven el impulsor hidráulico para cambiar crecientemente la proporción de los fluidos de suministro, calientes y fríos, para producir la temperatura de mezcla requerida. El sensor 23 de temperatura detecta y transmite señales de la temperatura de mezcla a un sistema de control electrónico (no mostrado) , el cual a través de un lazo de realimentación electrónica abre y cierra las válvulas, 14 y 18, de control, para controlar efectivamente la temperatura de la mezcla en el pasaje 17 de salida. EL control 22 del régimen de' flujo mantiene un régimen constante del flujo a través del pasaje 17 de mezcla, para obtener una diferencia de presión constante entre los pasajes, 20 y 16, de control, por lo cual para un tiempo dado de abertura y cierre de las válvulas, 14 y 18, de control, el movimiento del impulsor 12 hidráulico permanece constante en diferenciales de presión grandes a través de la válvula de mezcla y facilita el control de la mezcla que proporciona los fluidos de. suministro, calientes y fríos. Por la adición de los pasajes de control paralelos, con diferentes tamaños de orificios, 35 y 36, se pueden obtener múltiples regímenes de movimiento del impulsor. Se pueden obtener varios cambios de velocidad del impulsor por el accionamiento eléctrico de la válvula de control, ubicada en diferentes pasajes de control, que tienen diferentes tamaños de orificios, para controlar el régimen de flujo hacia y desde el impulsor. Esto es útil cuando se requiere un flujo rápido de la mezcla desde una temperatura extrema a otra, o donde son necesarios cambios increméntales lentos o muy pequeños, para el control exacto de la temperatura. Sin el control 22 del régimen de flujo, para un tiempo creciente dado para abrir y cerrar la válvula, 14 y 18, de control, un movimiento del impulsor 12 hidráulico variará de acuerdo con la diferencia de presión de flujo variable entre los pasajes, 20 y 16, de control. Aunque el control 22 del flujo no es esencial en la operación de la válvula de mezcla, su uso es generalmente preferido. Haciendo referencia a la Figura 2, la modalidad preferida de un conjunto de válvula de mezcla e impulsor se indica generalmente en 11, con un alojamiento 50, entradas, 51 y 52, de fluido, con los pasajes, 53 y 54, de fluido respectivos que comunican con los pasajes 55 y 56, todos los pasajes, 55 y 56, son generalmente de sección transversal circular, separados por un miembro 57 de pistón deslizable y sellados ahí con un anillo 58 de sello. El pistón 57 se adjunta a las válvulas, 60 y 61, de movimiento vertical, por miembros respectivos, 62 y 63, para formar un conjunto 59 de lanzadera, para mover recíprocamente las válvulas, 60 y 61, de movimiento vertical, a través de una distancia limitada por el contacto de las barras respectivas a sus asientos respectivos 64 y 65. La válvula 60 de movimiento vertical se sujeta al conjunto 59 con un sujetador 74 de resorte, un tornillo 75 sujeta el diafragma elastomérico 88 entre el miembro de guía 76 y la brida de extremo 77 de la válvula 61 de movimiento vertical, el diafragma 88 con el conjunto 59 de lanzadera, se orienta por el resorte 94 a la válvula 61 de movimiento vertical, normalmente cerrada, contra el asiento 65 y mueve esta válvula 60 en alejamiento de su asiento 64. El conjunto 59 de lanzadera es un conjunto equilibrado por presión, cuando el área de presión diametral del pistón 57 equilibra el área de presión de las válvulas 60 y 61 de movimiento vertical y permite la operación del conjunto 59 de lanzadera con un resorte 94 de orientación de fuerza mínima. Alternativamente, para eliminar el resorte 94, la orientación del conjunto 59 de lanzadera se puede obtener utilizando un área de equilibrio de presión, relativamente más grande, del pistón 57 que el área de presión de la válvula 61 de movimiento vertical. Dentro del alojamiento 50 y corriente abajo de los asientos 64 y 65, se forma una cámara 70 mezcladora. Un orificio 71 se dispone entre la cámara mezcladora 70 y un pasaje 72 de mezcla, que termina en la salida 73. Este alojamiento 50 también contiene pasajes de control, 80 y 81, que comunican con los pasajes 82 y 83, del cuerpo 84 del impulsor, montado al alojamiento 50. Dentro del cuerpo 84 del impulsor, un miembro 90 de abertura y cierre, operado eléctricamente, se dispone entre los pasajes, 82 y 85, de control, para permitir e impedir el pasaje del fluido desde la cama 87 a través de los pasajes de control 85, 82, dentro del pasaje de control 80 y al pasaje 72 de mezcla. Un miembro 89, de abertura y cierre, operado eléctricamente, dispuesto entre los pasajes de control 83 y 86, m permite e impide el flujo del fluido desde la cámara 66 a través de los pasajes 81, 83 y 86 a la cámara 87. EL pasaje elastomérico 88, con un listón anular 91, formado alrededor de su periferia externa, suministra un sello de fluido entre el alojamiento 50 y el cuerpo 84 impulsor. Los anillos, 92 y 93, del sello elastomérico se disponen entre los pasajes 80 y 82 y entre los pasajes 81 y 83, para completar los sellos de fluido para la unión del cuerpo 84 al alojamiento 50. Una tapa 95 de extremo con el sello 96 del anillo, se monta al alojamiento 50 para completar la válvula de mezcla y el conjunto del impulsor. En la modalidad de la Figura 2, la proporción entre el suministro de fluidos de temperatura diferente introducidos en las entradas 51 y 52 para el control de la temperatura en la salida 73, se determina por la colocación axial del conjunto 59 de lanzadera. La colocación del conjunto 59 de lanzadera se logra por la abertura y cierre de los miembros de control 89 y 90, que controlan el volumen del fluido en la cámara 87. Una posición abierta del miembro 90 comunica la presión del pasaje 72 de mezcla a la cámara
87 para crear un diferencial de presión a través del miembro
88 de diafragma, para producir una fuerza para superar la fuerza del resorte 94 y mover la barra 61 en alejamiento de su asiento 65 y aumentar el flujo del pasaje 54 de suministro y, al mismo tiempo, la barra 60 se mueve más cercana al asiento 64 para disminuir el suministro del fluido en 53, donde ambos fluidos fluyen juntos dentro de la cámara 70 de mezcla, a través del orificio 71, el pasaje 72 de mezcla, y la salida 73. El cierre del miembro 90 remueve la presión diferencial a través del diafragma 88 y fija asi la posición axial del conjunto 59 de lanzadera y las proporciones del flujo a través de las válvulas de movimiento vertical, 60 y 61. Una posición abierta del miembro 89 comunica la cámara 87 con la cámara 66 para permitir el flujo desde la cámara 66 a la cámara 87 y asi permitir que la fuerza del resorte 94 mueva el conjunto 59 de lanzadera hacia el cierre de la válvula 61 y la abertura de la válvula 60. El cierre del miembro 89 impide el flujo a la cámara 87 desde la cámara 66 para detener cualquier movimiento ulterior del conjunto 59 de lanzadera y asi fija las proporciones en la cámara 70 y el pasaje 72 de mezcla. El tiempo de abertura de los miembros 89 y 90 determina el movimiento axial y la colocación de la lanzadera 59 y la distancia que las barras 60 y 61 se mueven hacia o desde sus asientos respectivos 64 ó 65 y así la proporción del flujo del fluido de los pasajes 53 y 54 a la cámara 70 de mezcla. Los intervalos prolongados del tiempo de abertura de los miembros 89 y 90, resultan en movimientos axiales grandes de la lanzadera 59, como pueden ocurrir cuando la temperatura deseada de la mezcla se cambia de un extremo al otro. Si los miembros 89 y 90 utilizan válvulas de pestillo magnéticas, operadas eléctricamente, el conjunto 59 de lanzadera puede moverse con los requisitos de energía eléctrica extremadamente bajos a través de su intervalo de viaje extremo, por unos cuantos pulsos eléctricos sencillos de milisegundos, requeridos para abrir y cerrar los miembros 89 y 90. Si se necesitan colocaciones crecientes pequeñas del conjunto de lanzadera 59 para la proporción del fluido más exacta y el control de la temperatura de mezcla, los miembros 89 y 90 serán pulsados eléctricamente para abrir y cerrar a su capacidad mínima de tiempo de milisegundos. Dependiendo de la exactitud del control de la temperatura de mezcla necesaria, varios ciclos de pulsos de milisegundos entre los miembros 89 y 90 ocurrirán hasta que sea satisfecha una temperatura de mezcla seleccionada donde ningún pulso eléctrico adicional y consumo de energía eléctrica sea necesario para mantener la colocación del conjunto 59 de lanzadera y, por lo tanto, también la proporción del fluido será mantenida. El elemento de caída de presión, en la Figura 2, por ejemplo, comprende la configuración de trayectoria del flujo interno dentro de la válvula. Esta trayectoria del flujo crea la caída de la presión del flujo del fluido conforme fluye desde la cámara 66 a través de la cámara de mezcla 70 al pasaje de salida 72. La caída de la presión de la trayectoria de flujo descrita puede ser aumentada o disminuida, para suministrar una caída de presión menor o mayor, dependiendo de la fuerza necesaria para actuar contra el miembro de resorte 94. En conjunto con la Figura 2, la Figura 3 ilustra una modalidad que comprende un alojamiento 50 de válvula y, dentro del alojamiento 50, una cámara 70, un barreno 160 de entrada, un pasaje 79 y un pasaje 80 de control, todo en comunicación con los accesorios 73 de salida para la descarga del flujo del fluido de mezcla. Un asiento 161 de válvula anular, formado coaxialmente dentro del pasaje 79 y una protuberancia 162, que se extiende desde el barreno 160 de entrada y corriente arriba del pasaje 80 de control, un miembro 164 responsable a la presión, que tiene un área de presión efectiva formada por la superficie 166 para el contacto déla siento 161 y el miembro estriado 168 para el acoplamiento deslizable con la pared del barreno 160 al miembro de guía 164 y la superficie 166 al asiento 161 de contacto, un resorte 167 de orientación se acopla a la protuberancia 169 al miembro de orientación 164 y su área de presión efectiva de la superficie 166 hacia el asiento 161 para crear una caída de presión fija a través del asiento 161 y la superficie 166/ un retenedor 171 de resorte se empareda entre el accesorio 73 de salida y el alojamiento 50 para asegurar el retenedor 171 de resorte en una posición fija. Haciendo de nuevo referencia a la Figura 3, cuando un flujo desde la cámara 70 a la salida 73 es variable, pero está dentro del diseño del intervalo de flujo para una aplicación de tipo grifo, típicamente de 0.5 a 2.5 GPM (1.8925 a 9.4625 litros por minuto), la fuerza del resorte 167 actúa a través del miembro 164 y así al área de presión efectiva de la superficie 166 y contra el flujo, para producir una caída de presión a través de la abertura creada por el flujo entre la superficie 161 de asiento y la superficie 166. La distancia del movimiento de la superficie 166 y el miembro 164 desde la superficie de asiento 161 establece un área de flujo necesaria para mantener la caída de presión según se establece por la fuerza del diseño del resorte 167 y el área de presión efectiva del diseño de la superficie 166. Por lo tanto, para cualquier régimen de flujo dado dentro de los límites seleccionados del diseño, la superficie 166 variará en distancia desde la superficie 161 del asiento para suministrar un área de flujo variable a través de la cual se mantiene una caída de presión constante por la fuerza del resorte 167 del diseño, que actúa contra el área de presión efectiva diseñada de la superficie 166. Así, con referencia tanto a la Figura 3 como a la Figura 2, puesto que la caída de presión constante deseada con regímenes de flujo variables, por el área de flujo variable, a través de la superficie 161 del asiento y la superficie 166 y, por lo tanto, también a través de la comunicación del flujo desde la cámara 66 a los pasajes de control, 80, 82, la caída de presión, relativamente constante, a través del miembro 88 responsable a la presión, es también obtenida cuando el impulsor 90 está en la posición abierta. La modalidad de la Figura 2 es más aplicable a los controles de duchas, donde el control del régimen de flujo se mantiene normalmente a un solo valor de 2.5 GPM (9.4625 litros por minuto) . La modalidad de la Figura 3, para su uso en la válvula de la Figura 2, es más aplicable en grifos para el lavado de las manos, donde los controles del flujo del sifón varían por un intervalo considerable del flujo (usualmente de 0.5 a 2.5 GPM) (1.8925 a 9.4625 litros por minuto) . La selección de la modalidad será basada en la aplicación y la justificación de la flexibilidad de operación ofrecida por la configuración de la Figura 3 a su costo creciente agregado. Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se ilustra otra modalidad de la invención en 100, con un alojamiento 101 que comprende pasajes, 102 y 102, de entrada del fluido de sección transversal generalmente circular, con los pasajes 104 y 105 terminando en la abertura 106 y 107 en contacto deslizante con el disco rotatorio 108 de mezcla sujeto al árbol 110, que gira en los cojinetes 111 y 112. Unido al árbol 110 está un engranaje 113 de piñón, que se engrana con un engranaje 114 de cremallera, para impulsar este engranaje 113 de piñón y el disco rotatorio 108 de mezcla. Un conjunto 115 de pistón, unido a un extremo del engranaje 114 de cremallera, y un conjunto 116 de pistón, unido a su extremo opuesto, permiten que los conjuntos de pistón, 115 y 116, muevan reciprocamente el engranaje 114 de cremallera para la rotación del engranaje 113 de piñón, el árbol 110 y el disco 108 de mezcla, por lo cual las áreas del pasaje de fluido de las aberturas 106 y 107 pueden variar por la posición del disco 108 de mezcla. Con el alojamiento 101 y corriente debajo de las aberturas, 106 y 107, se forma una cámara 117 de mezcla, con aberturas, 120 y 121, de restricción, dispuestas en esta cámara 117 de mezcla. El control 124 del régimen de flujo y el sensor 125 de la temperatura, la salida 126, comunica con el pasaje de flujo 12 y la cama 117. Esta cámara 117 de mezcla comunica con la cámara 130 a través del pasaje 131 de control, el miembro de abertura-cierre, controlado eléctricamente, y el pasaje 133 de control. La cámara 117 de mezcla también comunica con la cámara 134 a través del pasaje de control 135, el miembro de abertura-cierre 136, controlado eléctricamente, y el pasaje 137 de control. El conjunto de pistón 115 y 116 contiene un diafragma 140 y 141 con un listón 142 y 143 alrededor de su periferia externa para el sello de fluido entre cámaras respectivas, 130 y 134, y la cámara de mezcla 117. Los diafragmas elastoméricos, 140 y 141, se unen al pistón 144 y 145, y contienen un orificio 146, dispuesto entre la cámara 130 y la cámara de mezcla 117, y un orificio 147, dispuesto entre la cámara 134 y la cámara de mezcla 117. Montadas al alojamiento 101 están las válvulas de conexión / desconexión, operadas eléctricamente, 150 y 152. La válvula 150 controla el flujo del fluido al pasaje 102 desde un fluido de suministro, introducido en la entrada 151 de la válvula 150 de conexión / desconexión, mientras la válvula de conexión / desconexión, operada eléctricamente, controla el flujo del fluido al pasaje 103 desde un segundo fluido de suministro, introducido en la entrada 153 de la válvula 152 de conexión / desconexión. En la Figura 4, cuando un fluido, relativamente caliente, es suministrado en la entrada 151, y un fluido, relativamente frió, es suministrado en la entrada 153 de las válvulas, 150 y 152, abiertas eléctricamente, el fluido aliente fluye a través de ios pasajes 102, 104, y a través de la abertura 106 del área de flujo variable y el fluido frío fluye a través de los pasajes 103, 105 y a través de la abertura 107 del área de flujo variable, donde ambos fluidos se descargan y mezclan en la cámara 117 para suministrar una temperatura de mezcla en proporción al área de flujo en las aberturas 106 para el fluido caliente y el área de flujo en la abertura 107 para el fluido frío, según se determina por la posición de rotación del disco 108 de mezcla. El fluido de mezcla luego fluye dentro de la cámara 117 a través de las aberturas, 120 y 121, de restricción, en el pasaje 122 de mezcla a través del control 124 del régimen del flujo y el sensor 125 de temperatura, y la salida 126 a un accesorio de ducha o de grifo (no mostrado) . El control de la temperatura del flujo de la mezcla se obtiene abriendo y cerrando los miembros de control, 132 y 136, de abertura-cierre. Cuando se abre el miembro 132, se crea una trayectoria de flujo desde el costado corriente arriba de la cámara 117 a través del orificio 146 en la cámara 130, los pasajes de flujo 133, 131, y a través del miembro de control de abertura al costado corriente debajo de la cámara 117. El flujo a través del orificio 146 produce una caída de presión a través del conjunto de pistón 115 y el diafragma 140 para producir una fuerza para mover los conjuntos de pistón, 115, 116, el engranaje de cremallera 114, al piñón de rotación 113, el árbol 110, y el disco 108 de mezcla, para variar el área de la abertura 106 y 107 para el suministro de los fluidos caliente y frío desde los pasajes 102 y 103 para el control de la temperatura de la mezcla. El cierre del miembro 132 remueve la caída de presión y la fuerza a través del conjunto 115 de pistón para detener su movimiento, el de la cremallera 114 de engranaje, y la rotación del disco 108 de mezcla y así fija las áreas de abertura 106 y 107 para mantener las proporciones del fluido caliente y frío, en esa posición del disco de mezcla. La acción de abertura y cierre del miembro 136 de cierre causa el movimiento del conjunto 116 de pistón, la cremallera 114 de engranaje, y el disco 108, de una manera similar como se describió en la acción del miembro de abertura-cierre 132, excepto que el disco 108 de mezcla gira en la dirección opuesta. Así, conforme los miembros de control, 132 y 136, se abren y cierran, el disco 108 de mezcla es girado en una dirección u otra, para variar el área de abertura 106 y 107 y así variar las proporciones de los fluidos caliente y frío para el control de la temperatura de mezcla. Períodos de tiempo de abertura, relativamente grandes, de los miembros de abertura-cierre, 132 y 136, proporcionan cambios, relativamente grandes, en las temperaturas de la mezcla, en tanto períodos de tiempo de abertura, relativamente cortos, resultan en cambios menores de la temperatura de mezcla para el control de la temperatura más exacto. El control 124 del régimen de flujo 124 se usa para mantener un régimen de flujo de mezcla, relativamente constante, independiente de los cambios de la presión del suministro de fluido en los pasajes 102 y 103 de entrada. Puesto que el régimen del flujo de la mezcla a través de la cámara 117 de mezcla y las aberturas, 120 y 121, de restricción se mantienen relativamente constantes, una caída de presión constante a través de la cámara 117 del flujo de la mezcla también se mantiene. Las aberturas 120 y 121 de restricción pueden ser removidas, aumentadas o disminuidas en tamaño, para suministrar la caída de presión deseada a través de la cámara 11, para suministrar las fuerzas necesarias a través del conjunto de pistón, 115 y 116, para la acción del disco 108 de mezcla. Esta caída de presión constante, igual como la caída de presión a través del conjunto 115 de pistón, cuando el miembro 132 se abre y a través del conjunto 116 de pistón, cuando el miembro 136 se abre, suministra un movimiento de rotación constante del disco 108 de mezcla para un tiempo dado de abertura del miembro 132 ó 136, aunque ocurran cambios de la presión del fluido en los pasajes, 102 y 103, de suministro. Sin el control 124 del régimen de flujo, los cambios de presión en estos pasajes de suministro pudieran causar aumentos o disminuciones en el flujo y la caída de presión a través de la cama 117, y causar un movimiento de rotación variable del disco 108 de mezcla, para un tiempo de abertura dado del miembro 132 ó 136. Aunque la operación funcional del conjunto 100 de la válvula de mezcla puede aún ser obtenida sin el control 124 del régimen de flujo, la colocación de rotación del disco 108 y el control de la temperatura de mezcla, sería más difícil. Se han mostrado y descrito ciertas modalidades preferidas en la presente, sin embargo, debe entenderse que se pueden hacer muchos cambios y modificaciones en ellas, sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.